Los químicos y físicos usan una técnica conocida como calorimetría para medir la cantidad de calor emitido o absorbido durante una reacción química. El calorímetro generalmente consiste en un recipiente lleno de líquido, generalmente agua, un termómetro para controlar la temperatura y un dispositivo para agitar el agua. El calorímetro en sí mismo puede ser tan simple como una taza de espuma de poliestireno. Los cálculos de la calorimetría dependen de la primera ley de la termodinámica, que establece que la energía no se puede crear ni destruir. Aplicado a la calorimetría, esto significa que cualquier calor producido durante una reacción química debe transferirse al calorímetro o, más específicamente, al agua dentro del calorímetro. Por lo tanto, si el químico o el físico pueden medir el calor absorbido por el agua, entonces saben la cantidad de calor emitida por la reacción.
TL; DR (Demasiado largo; No leyó)
Puede calcular la ganancia de calor con un calorímetro midiendo el cambio de temperatura de una masa de líquido conocida siempre que también se conozca la capacidad de calor del líquido.
Mida el cambio de temperatura
Calcule el cambio de temperatura, delta (T), del agua en el calorímetro de acuerdo con la ecuación delta (T) \u003d temperatura final - temperatura inicial. Suponiendo que la reacción fue exotérmica, es decir, que liberó calor, el delta (T) debería exhibir un valor positivo. Si la reacción fue endotérmica, es decir, absorbió calor, entonces el delta (T) debería ser negativo. Por lo tanto, si la temperatura inicial fue de 24.0 grados Celsius y la temperatura final fue de 33.4 grados Celsius, entonces delta (T) \u003d 33.4 - 24.0 \u003d 9.6 grados Celsius, y la reacción fue exotérmica.
Encuentre la masa de agua
Calcular la masa de agua en el calorímetro. Si seguía un conjunto de instrucciones, como las de un procedimiento de laboratorio en un libro de texto, las instrucciones deberían haber incluido un paso en el que se midió un volumen fijo de agua, por ejemplo, un cilindro graduado, o la taza del calorímetro. pesó en una balanza antes y después de agregar el agua. Si midió un volumen fijo de agua, la masa en gramos será igual al volumen en mililitros. Si pesó el calorímetro antes y después de la adición de agua, entonces la masa de agua será igual a la masa del calorímetro y el agua juntas menos la masa de la taza vacía. Por ejemplo, si la taza de calorímetro vacía pesaba 4.65 gy el calorímetro más agua pesaba 111.88 g, entonces la masa de agua era 111.88 - 4.65 \u003d 107.23 g.
Encuentre el calor ganado
Calcule el calor ganado por el calorímetro, Q, de acuerdo con la ecuación Q \u003d m * c * delta (T), donde m representa la masa de agua calculada en el paso 2, c representa la capacidad calorífica del agua, o 4.184 julios por gramo por grado Celsius, J /gC, y delta (T) representa el cambio de temperatura calculado en el paso 1. Continuando con el ejemplo de los pasos 1 y 2, Q \u003d 107.23 g * 4.184 J /gC * 9.6 C \u003d 4.3 * 10 ^ 3 J, o 4.3 kJ. Esto representa el calor absorbido por el calorímetro.
